浅析电力工程直流电源可靠性探究

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1、浅析电力工程直流电源可靠性探究摘要：本文从设计选型角度指出了蓄电池选择、充放电设备选择、监控装置设置、系统接线和操作保护设备选择等在直流电源可靠性方面存在的问题以及解决方法。关键词：直流电源；可靠性；设计选型多年以来，人们在直流电源可靠性方面做了大量的理论研究和实践工作，废除了一些落后设备和元器件，改善了系统接线，提高了自动化水平，拥有了先进的技术指标，以及长寿命和少维护的原则，可靠性已大大提高。目前，电力系统广泛采用了阀控式密封铅酸蓄电池、高频开关整流器或微机型晶闸管整流器、直流断路器、直流电源监控装置等。但是在蓄电池选择、充放电设备选择、监控装置设置、系统接线和操

2、作保护设备选择等方面仍然存在一些影响直流电源可靠性的问题。除了设备技术质量方面的问题之外,本文将从设计选型方面对直流电源可靠性方面提出一些问题和解决办法。1、蓄电池近十年来阀控式密封铅酸蓄电池得到了广泛的应用。它在使用中具有无需添加酸液，不漏液，无酸雾，自放电电流小，内阻小，寿命长，安装方便少维护等优点。但是它对温度反应灵敏，因而对充电电源要求较严格，不允许严重的过充或欠充。因此，在设计选型方面应注意以下问题。1.1、蓄电池组数的选择llOkV重要变电所和220kV及以上的变电所是从重要性和满足继电保护、断路器跳闸机构双重化的供电需求出发，规定装设2组蓄电池。因此，蓄

3、电池组数应从供电负荷的需要和可靠性出发，尽可能的减少供电范围和从工程的重要性考虑配置情况。1.2、蓄电池个数的选择无端电池和不设降压装置的直流系统，它简化了直流系统的接线，避免了端电池的硫化和硅降压设备的麻烦问题，因而提高了可靠性。但是要求蓄电池组的运行必须满足其正常运行时母线电压为标称电压的105%,在线均衡充电电压时母线电压不应超过标称电压的110%,事故放电末期的母线电压为其标称电压的85%,即标称电压为220V的直流系统的母线电压允许在187〜242V之间波动，完全满足了直流母线电压在允许范围内波动。应严格控制蓄电池组的个数，实现简化直流系统接线的目的。1.3

4、、试验放电设备的选择长年运行在浮充电方式下的蓄电池的事故放电容量究竟是多少，若仅依靠一般的容量检测方法其可信度不高。蓄电池端电压的高低不是容量后的指标。惟一的方法是定期进行核对性充放电对蓄电池活化和对容量进行核对，确保蓄电池始终能运行在90%以上的容量。满足当交流事故停电时，发电厂事故停机和变电所的事故处理时直流负荷的需要。这也是直流电源可靠性的重要环节。2、整流器整流器是直流电源的重要设备，它的优劣直接影响蓄电池长期可靠运行，因此它的主要技术特性应满足蓄电池的充电和浮充电要求，长期连续工作制，应有稳压、稳流及限流性能，技术参数满足有关标准的要求，各种功能可以自动或手

5、动切换，运行安全、灵活等。来源:输配电设备网设计选型中应注意以下问题：2.1、浮充电压对于阀控式密封铅酸蓄电池宜选择2.23V,这是一个直流系统长期可靠运行和关系蓄电池寿命的重要问题。蓄电池的浮充电压正确选择是一个较复杂的问题。浮充电压应满足补偿电池自放电电流及维持氧循环的需要，实际上还应考虑电池结构、正极板栅腐蚀速度，电池内气体排放，以及直流系统母线电压为105%UN的要求等。浮充电压偏低则浮充电流不能维持蓄电池氧循环和补偿电池自放电而使蓄电池端电压形成偏差。浮充电压过高则加剧正极板腐蚀速度、排气、失水的后果。对阀控式蓄电池，不允许过充和欠充的要求较高，故应根据蓄电

6、池的特性，选择合适的浮充电压。2.2、稳压、稳流及限流特性。为了保证蓄电池能够运行在最佳状态和应用两阶段定电流恒电压的充电方法。为了保证直流母线运行电压和防止落后电池的产生，浮充电时的稳压特性十分重要。充电时的稳流特性也十分重要，在供电电压逐步上升时可保持稳定电流，保证电池的正常电化学反应，并顺利进入到恒压的均衡充电阶段，达到改善电池特性参数或解决个别落后电池容量恢复的问题。限流特性可防止在负荷突增时，整流器产生"抢负荷”和"超调”现象而轻易跳闸。3、直流电源监控装置由于发电厂、变电所及电力调度部门均釆用了计算机监测、监控技术。直流电源系统是电力工程中电气系统的一个组

7、成部分。它对保证电力系统自动化装置的应用和可靠性起到重要作用，行业标准规定监控的主要内容有充电电压、电流稳定运行的自动调整，浮充转均充或均充转浮充的按运行方式自动转换，主要直流断路器的运行状态和事故报警，直流母线电压的正常显示和异常报警，直流系统绝缘状态监测，蓄电池在线检测，逆变放电的自动调整等。目前在充电电压、电流随温度变化的自动调整，运行中自动转换充电方式，逆变放电，严重接地自动跳闸，蓄电池在线检测的可靠性和智能化方面仍需努力。4、直流配电系统直流系统接线、网络设计、操作和保护电器选择是影响直流电源可靠性的主要问题。4.1、直流系统接线直流系统接